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刺激响应型智能材料是一种可以在光、热、气、电、pH等外部刺激下发生可逆的化学/物理变化的功能材料，在传感器、光电器件、医学工程、机器人、信息存储等领域得到广泛关注。目前刺激响应型智能材料主要由聚合物、碳材料、水凝胶等无序材料构成，存在响应速度较慢、能量转换效率低、缺乏基于清晰结构的理性设计等问题。
脉冲γ射线诱发N型金属氧化物场效应晶体管纵向寄生效应开启机制分析
瞬时电离辐射效应 寄生效应 阱电势抬升 二次光电流
2022/3/25
金属氧化物场效应晶体管作为大规模数字电路的基本单元，其内部的寄生效应一直以来被认为是影响集成电路在脉冲γ射线辐射环境中发生扰动、翻转以及闩锁的重要因素。为研究脉冲γ射线诱发N型金属氧化物场效应晶体管内部纵向寄生效应的开启机制，通过TCAD构建了40，90以及180nm3种不同工艺节点的NMOS晶体管进行瞬时电离辐射效应仿真，得到了纵向寄生三极管电流增益随工艺节点的变化趋势、纵向寄生三极管的开启条件...
晶体X射线劳厄衍射分束特性研究
X射线衍射动力学 劳厄衍射 晶体分束器 同步辐射
2022/3/25
本文基于X射线衍射动力学分析了劳厄晶体的分束特性，模拟了晶体吸收和入射光角发散对于透射光和衍射光摇摆曲线的影响，定量给出晶体衍射面内角调节范围和晶体加工厚度对于劳厄衍射分束比的调制。在实验中，采用分析晶体和分束晶体的消色散配置限制入射光角发散的影响，实现300μm厚Si（220）晶体面内角调节劳厄衍射分束的精确测量，并得到300μm，400μm和500μm厚度Si晶体分束比的调节范围，实现了透射光...
二维声子晶体中Zak相位诱导的界面态
声子晶体 线性色散 界面态 Zak相位
2022/3/25
界面态具有巨大的实际应用价值，因此寻找界面态是一个既有科学意义也有应用前景的课题。在本文中，我们通过把二维正方晶格声子晶体的结构单元进行倾斜，构造出具有线性狄拉克色散的斜方晶格体系。狄拉克色散引起体能带Zak相位的π跃变，使得位于狄拉克锥投影能带两边的带隙具有不同符号的表面阻抗，从而导致由正方晶体体系与由其“倾斜”的斜方晶格体系构成的界面处存在确定性的界面态。
利用晶体结构工程提升GeSe化合物热电性能的研究
GeSe 晶体结构工程 热电性能 半导体
2022/3/11
在热电研究领域，GeSe是一种二维层状结构具有较大带隙的半导体，本征载流子浓度低，热电性能差。在本工作中，采用熔融淬火结合放电等离子活化烧结工艺制备了一系列的GeSe1–xTex（x=0，0.05，0.15，0.25，0.35，0.45）多晶样品，研究了Te含量对GeSe化合物物相结构和热电输运性能的影响规律。结果表明：随着Te含量的增加，GeSe的晶体结构逐渐由正交相向菱方相转变，使得材料的带隙...
基于非对称微波光子晶体的电磁二极管
类电磁诱导透明 光子晶体 超材料 电磁二极管
2022/3/17
通过引入具有类电磁诱导透明效应的超材料，非对称光子晶体谐振腔的透射特性得到了极大的优化，包括透射峰的品质因子和谐振腔模所对应的电磁场强度。品质因子的提高与非对称场强局域的增强有利于高性能电磁二极管的实现。我们在引入非线性材料的微带波导系统中验证了该方案。实验结果显示，此二极管在1.329GHz的工作频率下可产生高达19.7dB的透射对比度，同时输入功率强度仅为7dBm。此外，我们提出的方案并没有大...
基于衍射原理和模耦合理论,提出了一种由亚波长介质光栅/金属-电介质-金属(metal-dielectric-metal,MDM)波导/周期性光子晶体组成的复合微纳结构.结合反射角谱深入分析了表面等离子激元的传输特性以及在固定波长下不同入射角时刻形成的双重Fano共振的产生机理.研究表明,双重Fano共振是由在亚波长介质光栅/MDM波导结合的上层结构中产生的独立可调的双离散态分别与在周期性光子晶体中...
三氧化钨晶体拓扑结构生长行为及其电致变色性能
WO3 水热合成 晶体拓扑结构 电致变色
2022/4/1
本研究利用种子层辅助的水热反应法,在导电玻璃上沉积生长三氧化钨(WO3)晶体结构薄膜.通过调控水热反应溶液中盐酸、草酸的浓度以及后处理温度,分别得到花朵状、海胆状和多孔花瓣状的WO3晶体结构薄膜.采用扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜和电化学表征等手段研究了不同拓扑结构形成的机理及其对WO3电致变色性能的影响.结果表明:盐酸中的Cl–具有促进WO3晶体沿c轴方向生长的作用,而草酸具有促进W...
基于NSGA-II的晶体学光束线多目标自动优化
生物大分子晶体学 NSGA-II 多目标优化 Pareto最优解集
2022/3/15
由光束线状态决定的光束质量很大程度上影响着生物大分子晶体学的实验结果，目前上海光源晶体学线站的调光工作是由线站工作人员手动完成，费时费力。上海光源衍射线站采用差分进化算法实现了光束线样品点处光通量的单目标自动优化，但该方案仍然存在一定的局限性。为了进一步完善光束线自动优化方案和提高实验用户的束线机时使用效率，使用Python语言设计开发了基于带精英策略的非支配排序的遗传算法（NonDominate...
FeSi(110)单晶表面金属态研究（图）
FeSi(110) 单晶 表面金属态
2023/1/6
FeSi属于关联d电子窄能带半导体，具有低对称性手性立方晶体结构（B20体系）和优异的热电性能。FeSi的物理性质具有不寻常的温度依赖关系，与f电子近藤绝缘体极为相似。虽然能带计算表明FeSi的费米能级位于体相能隙当中，早期多个实验组对于该体系电输运测量却发现，FeSi的电阻在低温区间偏离热激活行为并出现饱和，显示出存在金属态的迹象，一般被认为与带隙中的杂质或缺陷能级相关。2018年加利福尼亚大学...
基于二硫化钼的可调一维声子晶体
二硫化钼 纳米机电谐振器 声子晶体 可调
2022/3/18
声子晶体所具有的负折射率、局域缺陷态与弹性波带隙等特性，使其在声学隐身、声学波导以及减震降噪等方向展现了巨大的潜力。同时，二硫化钼优异的电学和力学性能使其成为制备纳米机电器件的理想材料。将单层二硫化钼转移到预先图案化的周期性结构上，可以制备出纳米尺度的声子晶体器件。本文设计了一种通过将单层二硫化钼转移贴合在预先制备的周期性沟槽阵列上，形成一维声子晶体的方案。有限元分析表明，这种声子晶体在MHz范围...
单电子晶体管的制备与表征
单电子晶体管 双角度蒸发 约瑟夫森结 静电防护
2022/3/21
单电子晶体管是一种非常重要的器件，在量子计算、电荷探测领域具有重要应用。由于其尺寸极小，很容易受到静电的影响导致损坏，并且对于测试条件要求苛刻，制备与观测较为困难。本文用双角度蒸发的方法制备了SET，在稀释制冷机的10mK极低温度下，对SET的基本性能进行了测试和表征。针对制备、运输、测试以及安装的全流程提出了一整套静电防护方案。
若干In2Se3化合物的晶体结构与电子特性
In2Se3化合物 晶体结构 电子特性
2022/3/31
In2Se3是一种常见的A2IIIB3VI型半导体，在不同温度下可表现出不同的物相，对应的晶格参数与物理性质也会有所不同。在过去几十年间，In2Se3的多相性引起了人们的关注，各物相的晶体结构被广泛地研究。近年来，研究发现α-In2Se3具有优异的光电、压电性能以及独特的铁电性能，可以预见它将在未来的半导体电子器件中发挥出重要的作用。本文综述了一系列In2Se3化合物的晶体结构与电子特性，我们首先...
利用有效场理论研究了纳米管上双模随机同向晶场中混合自旋Blume-Capel模型格点的平均磁化强度，得到了系统格点的平均磁化强度与双模随机晶场的取值概率、外磁场、晶场参数和晶场强度比值的关系。结果表明：取值概率、外磁场、交换相互作用、晶场强度比值和晶场强度等诸多因素相互竞争，使系统表现出比恒定晶场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁化现象；双模随机同向晶场会抑制系统的平均磁化强度，使其基态...